Ambient computing is klaar voor de manufacturing edge

Wat is ambient computing?

Ambient computing is een vorm van altijd aanwezige computing, een onderdeel van edge computing. Het gebruikt rekenkracht om mensachtige intelligentie te laten zien bij het waarnemen, verwerken en ondernemen van acties op basis van beschikbare data en informatie.

Eenvoudig gezegd zorgt ambient computing ervoor dat een slimme agent – denk aan een Alexa of Siri, geoptimaliseerd voor productieprocessen – samen kan werken met mensen, operationele technologieën en assets, zoals machines en autonome mobiele robots. Dit om verstoringen aan de manufacturing edge te beperken. De manufacturing edge is een locatie van een industriële organisatie waar een enorme hoeveelheid data in bijna realtime wordt gecreëerd, geanalyseerd en verwerkt.

Door ambient computing naar de manufacturing edge te brengen, kunnen organisaties een IT-omgeving creëren waarin operationele technologie (OT) medewerkers samenwerken met door AI-gestuurde agents om waarschuwingen en geplande gebeurtenissen op te pakken, evenals risico’s en problemen te identificeren en beperken. De toevoeging van AI aan de manufacturing edge helpt ook om voortdurende verbetering te stimuleren en introduceert innovatie van nieuwe producten en diensten.

Werken met mensen, assets en processen

Ambient computing brengt flexibiliteit naar de manufacturing edge waar mensen, assets en processen samenwerken om de vereiste opbrengst en doorvoer te leveren. Zo zorgt het ervoor dat organisaties zich kunnen richten op groei en innovatie.

Wat fabrikanten moeten weten over cybersecurity en Industrie 4.0

Industrie 4.0 bestaat uit drie onderdelen: hoe machines communiceren in een productieproces, hoe informatie wordt verwerkt in een systeem en hoe informatie wordt gedeeld in de hele levenscyclus van het productieproces. De cybersecurity van organisaties moet rekening houden met alle drie.

Hier enkele voorbeelden van waar ambient computing kan worden toegepast:

• Assets monitoren zichzelf en plannen onderhoud op basis van slijtage.
  
• Een slimme metersysteem (water, lucht, gas, elektriciteit en stoom) beheert de productieomgeving om verspilling te verminderen en de efficiëntie te verhogen door de eindapparatuur zoals thermostaten en radiatorkranen automatisch aan te passen.
  
• Geautomatiseerde voertuigen en mobiele robots beheren zelf hun routes en taken op basis van product, mens en omgeving.
  
• Productie- en assemblage-omgevingen monitoren zichzelf om de veiligheid en beveiliging van mensen, producten en assets te garanderen.
  
• Slimme apparaten zoals notebooks, telefoons, tablets, wearables en stand-alone apparaten werken samen met mensen aan risico’s, problemen, voortdurende verbetering en productie-optimalisatie.

Door de productievloer te automatiseren en zelfvoorzienend te maken, kan ambient computing de operationele kosten verlagen, de productkwaliteit en time-to-market verbeteren en werknemers helpen om slimmer te werken. Met toegang tot realtime informatie kunnen organisaties beter omgaan met markt- en ecosysteemverstoringen, omdat een betere en snellere samenwerking tussen mensen en systemen mogelijk is.

Ambient computing gebruiken

Organisaties hebben zeven basisonderdelen nodig om ambient computing te gebruiken, de beschikbaarheid van data te bevorderen en samenwerking tussen mensen, applicaties, assets en apparaten te vergroten.

1. Edge computing om realtime besluitvorming en samenwerking mogelijk te maken
Compute en storage resources bevinden zich dichter bij de plek waar data wordt gegenereerd en gecommuniceerd, om de verwerkings- en responstijden aan de manufacturing edge te verbeteren.

2. Data-as-a-service om te voldoen aan veranderende behoeften
Een dataplatform dat gebruikmaakt van data mesh en data fabric om data-as-a-service mogelijk te maken en te voldoen aan de behoeften van de manufacturing edge, van het verwerven van data tot aan de beschikbaarheid van data.

3. Digital twins voor voorspellende inzichten
Een virtuele weergave van een samengestelde omgeving, die individuele onderdelen van assets, processen, systemen, slimme apparaten en diensten vertegenwoordigt, die hetzelfde doet als de manufacturing edge. Digital twins zorgen voor een weergave van scenario’s uit het verleden en heden aan de manufacturing edge, om de toekomst te voorspellen en actie te ondernemen.

4. Cognitieve automatisering voor zelflering
Cognitieve automatisering maakt gebruik van AI en onderliggende technologieën zoals machine learning, generative AI, natural language processing en spraak- en objectherkenning voor zelflering aan de manufacturing edge.

5. Connectiviteit om constante communicatie te ondersteunen
Het is belangrijk om een netwerk op te zetten voor betrouwbare datacommunicatie om op een veilige manier te voldoen aan de serviceniveaubehoeften van assets, systemen, apparaten en diensten. Het kan op verschillende manieren worden geïmplementeerd, zoals ethernet, 5G, draadloze en sensorgestuurde communicatie, aangepast op de betreffende omgeving.

6. Quality of experience (QoE) om te voldoen aan verschillende behoeften
QoE is een maatstaf voor de tevredenheid van een gebruiker, wanneer die samenwerkt met een ambient computing-omgeving aan de manufacturing edge. QoE is een essentieel onderdeel van ambient computing, van conceptontwikkeling tot implementatie, dat rekening houdt met diversiteit op de werkplek.

7. Vertrouwen dat systemen presteren
Het Industrieële IoT (IIoT) consortium definieert betrouwbaarheid als “de mate van vertrouwen die men heeft dat het systeem presteert zoals verwacht. Kenmerken zijn bijvoorbeeld veiligheid, beveiliging, privacy, betrouwbaarheid en veerkracht bij omgevingsverstoringen, menselijke fouten, systeemfouten en aanvallen.” Succesvolle ambient computing is afhankelijk van de vertrouwensrelatie tussen mensen en machines.

Er zijn nog andere technologische overwegingen die organisaties kunnen maken om deze zeven basisonderdelen aan te vullen, waaronder cloud computing, AR/VR en de Metaverse.

Het momentum groeit

Ambient computing is een concept met gerelateerde technologieën dat Industrie 4.0 helpt om slimmere fabrieken te ontwikkelen. Het wint momentum onder onderzoekers en early adopters in de wereldwijde technologie, detailhandel en autoproductie en het kan een grote impact hebben op andere sectoren, waaronder biowetenschappen, energie en slimme steden.

In dit blog keken we naar de productieomgeving, maar ambient computing kan ook worden ingezet als point-based oplossing voor een specifiek procesomgeving of productielijn, of om samen te werken met een asset zoals een samenwerkingsrobot. Een ding is zeker: ambient computing kan organisaties helpen veel positieve resultaten te realiseren – van het verlagen van de operationele kosten en het optimaliseren van processen, tot menselijke creativiteit en innovatie aan de manufacturing edge.

Door: Dell Technologies Nederland